ヒメイカを用いた心臓予定領域決定機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26440117
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 東洋大学 (2016); 東京大学 (2014-2015)
• 研究代表者: 小柴 和子 東洋大学, 生命科学部, 准教授 (30467005)
• 連携研究者: 守山 裕大 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特別研究員 (40646212)
• 研究協力者: 春日井 隆 ; 吉田 真明
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 頭足類 / 心臓 / 発生 / 形態進化 / 器官形成

研究成果の概要

軟体動物頭足類は心臓を３個有している。1個は体心臓と呼ばれ、血液を全身に循環させる機能を担っており、脊椎動物の心臓と同様の役割を果たしている。他の2個は鰓心臓と呼ばれ、鰓に血液を送ることに特化した心臓である。このように特殊な心循環器系を有している頭足類において、体心臓、鰓心臓がどのように発生してくるのか、そのメカニズムは全く明らかにされていない。本研究では世界最小のイカであるヒメイカを用いて鰓心臓、体心臓の発生過程を調べた。脊椎動物の心臓特異的転写因子をヒメイカから単離し、発現様式を詳細に解析したところ、体心臓と鰓心臓は共通の心臓予定領域から発生してくる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Expression analysis of Baf60c during heart regeneration in axolotls and neonatal mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Koshiba-T K, Tsuchiya M, Kojima M, Ogawa H, and Takeuchi-K J
  • 雑誌名: Development Growth and Differentiation 巻: 58 号: 4 ページ: 367-382
  • DOI: 10.1111/dgd.12281
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脊椎動物の心臓形態と冠動脈循環系における発生と進化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 守山裕大、小柴和子
  • 雑誌名: 日本臨牀増刊号 最新冠動脈疾患学 巻: 上 ページ: 32-42
• [雑誌論文] elastin遺伝子の重複と新規機能獲得による真骨魚類における心臓流出路の進化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 守山裕大、小柴和子
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 34 ページ: 1771-1774
• [雑誌論文] Evolution of the fish heart by sub/neofunctionalization of an elastin gene. (2016)
  • 著者名/発表者名: Moriyama Y., Ito F., Takeda H., Yano T., Okabe M., Kuraku S., Keeley FW. and Koshiba-Takeuchi K.
  • 雑誌名: Nature Communications. 巻: 7 号: 1 ページ: 10397-10397
  • DOI: 10.1038/ncomms10397
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sall1 transiently marks undifferentiated heart precursors and regulates their fate (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuika Morita,Peter Andersen,Akitsu Hotta,Yuko Tsukahara,Noriko Sasagawa,Naoko Hayashida,Chizuko Koga,Misato Nishikawa,Yumiko Saga,Sylvia M. Evans, Kazuko Koshiba-Takeuchi,Ryuichi Nishinakamura,Yoshinori Yoshida,Chulan Kwon,Jun K. Takeuchi
  • 雑誌名: Journal of Molecular and Cellular Cardiology 巻: 192 ページ: 158-162
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2016.02.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Early patterning and specification of cardiac progenitors in gastrulating mesoderm (2014)
  • 著者名/発表者名: Devine WP, Wythe JD, George M, Koshiba-Takeuchi K, Bruneau BG
  • 雑誌名: Elife 巻: 3
  • DOI: 10.7554/elife.03848
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 心室中隔獲得と円錐動脈幹形成の分子機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小柴和子、竹内純、守山裕大
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会・学術集会
  • 発表場所: 長崎大学坂本キャンパス(長崎県長崎市）
  • 年月日: 2017-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] ゼブラフィッシュの心臓発生におけるislet1およびそのパラログ遺伝子の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 水上薫、守山裕大、小柴和子、栗原裕基
  • 学会等名: 日本動物学会関東支部第69回大会
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス(東京都文京区）
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] 心臓運命をプログラムする因子とその発展性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森田唯加, 堀田秋津, Peter Andersen, 小川英知, 吉田善紀, 塚原由布子, 黒川洵子, 相賀裕美子, Sylvia Evans, 西中村隆一, 小柴和子, Chulan Kwon, 竹内 純
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 心臓発生における相乗的なRing1a/1bの前駆細胞制御機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平石玲奈、森田唯加、中村遼、古関明彦、小柴和子、竹内純
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] Teleost-specific ECM “elastin2” demarcates teleost heart outflow tract by switching cell fate determination via YAP (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuta Moriyama, Jun Takeuchi, Kazuko Koshiba-Takeuchi
  • 学会等名: Pan-American Society for Evolutionary Developmental Biology Inaugural 2015 Meeting
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A novel defined factor marks non-Mesp1 derived cardiac lineages and coordinately regulates cardiac cell fate restriction. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuika Morita, Yuko Tsukahara, Peter Anderson, Chulan Kwon, Kazuko Koshiba-Takeuchi, Jun K. Takeuchi
  • 学会等名: ISSCR 2015 Annual Meeting
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2015-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] Cardiac cell induction and regeneration by Sall+;Mesp1- derived cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuika Morita, Peter Anderson, Yuko Tsukahara1, Chulan Kwon, Kazuko Koshiba-Takeuchi & Jun K. Takeuchi
  • 学会等名: 2015 22nd Weinstein Cardiovascular Development Conference
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2015-05-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Teleost-specific ECM “elastin2” demarcates teleost heart outflow tract by switching cell fate determination via YAP (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuta Moriyama, Jun Takeuchi, Kazuko Koshiba-Takeuchi
  • 学会等名: 2015 22nd Weinstein Cardiovascular Development Conference
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2015-05-01
  • 国際学会
• [学会発表] 分化細胞から心房筋・心室筋細胞への分化転換 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤川大地、塚原由布子、森田唯加、村岡直人、家田真樹、堀田秋津、小柴和子、竹内純
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 初期心臓前駆細胞因子Sallの一過的再誘導による心臓再生メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 森田唯加、Chem Shin-wei、小柴和子、竹内純
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 心臓再生のエピジェネティック制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小柴和子、中村遼、笹野哲郎、小島瑞代、古川哲史、Hesham Sadek、竹内純
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] 心筋か平滑筋か：真骨魚類の進化から明らかとなった新規細胞運命決定メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 守山裕大、小柴和子、竹内純
  • 学会等名: 第13回日本心臓血管発生研究会
  • 発表場所: 磐梯熱海温泉ホテル(福島県郡山市)
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] 心臓損傷時におけるゼブラフィッシュとメダカの異なる修復表現型 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤航平、小柴和子、竹内純
  • 学会等名: 第13回日本心臓血管発生研究会
  • 発表場所: 磐梯熱海温泉ホテル(福島県郡山市)
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] Epigenetic regulations in the vertebrate heart regeneration (2014)
  • 著者名/発表者名: 小柴和子
  • 学会等名: 2014 International Workshop on Developmental and Regenerative Biology in Yamagata
  • 発表場所: 山形大学(山形県山形市)
  • 年月日: 2014-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] Elastin gene neo-functionalization endows teleost-specific heart component, "bulbus arteriosus" in fish development and evolution (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuta Moriyama, Jun Takeuchi, Kazuko Koshiba-Takeuchi
  • 学会等名: Euro Evo Devo Vienna 2014
  • 発表場所: ウィーン、オーストリア
  • 年月日: 2014-07-23
• [学会発表] Functional roles of the Epigenetic factors in mammalian heart regeneration (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nakamura, Kazuko Koshiba- Takeuchi, Yuko Tsukahara, Tetsuo Sasano, Mizuyo Kojima, Tetsushi Furukawa, Hesham A Sadek and Jun K Takeuchi
  • 学会等名: 2014 Weinstein Cardiovascular Conference
  • 発表場所: マドリード、スペイン
  • 年月日: 2014-05-09
• [学会発表] How to convert cardiomyocyte into smooth muscle; Lessons from fish heart evolution (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Moriyama, Jun K Takeuchi, Kazuko Koshiba-Takeuchi
  • 学会等名: 2014 Weinstein Cardiovascular Conference
  • 発表場所: マドリード、スペイン
  • 年月日: 2014-05-09
• [学会発表] Heart developmental programming and regeneration by a novel defined factor (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuika Morita, Yuko Tsukahara, Peter Anderson, Chulan Kwon, Kazuko Koshiba-Takeuchi, Jun K. Takeuchi
  • 学会等名: 2014 Keystone Symposia Conference
  • 発表場所: ボストン、USA
  • 年月日: 2014-04-08
• [学会発表] The Epigenetic Regulation for Cardiomyocyte Plasticity in Heart Regeneration (2014)
  • 著者名/発表者名: R Nakamura, K Takeuchi, T Sasano, Y Tsukahara, H Sadek, J Takeuchi, Y Hori, Y Ando, M Kojima, T Furukawa
  • 学会等名: 2014 Keystone Symposia Conference
  • 発表場所: ボストン、USA
  • 年月日: 2014-04-08
• [図書] 生体の科学「特集・進化と発生からみた生命科学 -脊椎動物心臓の発生・再生と進化-」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤航平、守山裕大、竹内純、小柴和子
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 実験医学「私のメンター』 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小柴和子
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 細胞工学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小柴和子、他
  • 出版者: 秀潤社
• [備考] 東京大学分子細胞生物学研究所心循環器再生研究分野ホームページ
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/junktakeuchi-lab/
• [備考] UTokyo Research 「心筋を平滑筋へと変化させる遺伝子の発見」
  • URL: http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/research-news/novel-gene-turns-cardiac-muscle-into-smooth-muscle.html
• [備考] UTokyo Research 英語版
  • URL: http://www.u-tokyo.ac.jp/en/utokyo-research/research-news/novel-gene-turns-cardiac-muscle-into-smooth-muscle.html